DD283347A5

DD283347A5 - Verfahren und stranggiessvorrichtung mit mindestens einem wandernden kokillenband fuer die herstellung von metallbaendern und -straengen

Info

Publication number: DD283347A5
Application number: DD89325198A
Authority: DD
Inventors: Wilhelm F Lauener
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-10-10
Also published as: AU602281B2; ZA89206B; LV10592B; US4964456A; KR890011651A; CA1314380C; JPH01224149A; CN1010463B; LTIP350A; RU1813025C; MX171829B; AU2773289A; ATE61259T1; EP0326788B1; KR960016461B1; NO171489C; NO890363D0; DK170090B1; BR8900346A; LV10592A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Gieszen eines Metallbandes oder -stranges und Stranggieszvorrichtung mit wandernden Kokillenbaendern zum kontinuierlichen Gieszen von Metallbaendern und -straengen aus Eisen- und Nichteisen-Materialien, wobei mindestens eine Wand einer Gieszkammer durch ein flexibles, von einem Bund ablaufendes Kokillenband gebildet wird, welches durch die Gieszkammer gefuehrt und nach Verlassen derselben wieder zu einem Bund gewickelt wird. Auf das Kokillenband wird in der Bewegungsrichtung eine Zugkraft uebertragen, welche so hoch ist, dasz die Elastizitaetsgrenze des Bandes bei dessen Erwaermung in der Gieszkammer ueberschritten wird, wobei das Band dermaszen gereckt wird, dasz die durch die Erwaermung bedingte Zunahme der Querschnittsflaeche durch die infolge der Bandreckung hervorgerufene Querschnittsverminderung genuegend kompensiert wird. Damit wird eine unzulaessige, durch Waermedehnungen bedingte Deformation des Kokillenbandes verhindert. Fig. 1{Gieszen; Band; Stangen; Kokillenband; Gieszkammer; Bund; Zugkraft; Elastizitaetsgrenze; Querschnittsflaeche; Bandreckung; Querschnittsverminderung; Waermedehnungen}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betriff ein Verfahren ->nd eine Stranggießvorrichtung mit mindestens einen wandernden Kokillenband für die Herstellung von Motallbändern und -strängen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Es sind verschiedene Arten von Verfahren Jnd Vorrichtungen zum kontinuierlichen Gießen von Bändern oder Stangen aus Eisen- und Nichteisen-Materialien bekannt, wobei mindestens eine Wand der Kokille odor sogenannten Gießkammer aus einem

flexiblen Metallband besteht, das mit dem Gießgut wandert bis dieses vollständig erstarrt ist, oder bis sich infolge des Erstarrens eine genügend starke Schale gebildet hat, wio dies beim Gießen von Stahl der Fall ist. Es wird besonders auf Gießmaschinen mit zwei Kokillenbändern hingewiesen, bei denen das flüssige Metall zwischen zwei umlaufende flexible Metallbänder gegossen wird, welche das Gießgut während der Erstarrung einschließen. Beim Durchlaufen des Gießraumes werden die Bänder im allgemeinen auf der Außenseite durch Wasser gekühlt, um die vom Gießgut während der Erstarrung abgegebene Wärme abzuführen.

Charakteristische Merkmale und allgemeiner Aufbau verschiedener Arten von Produktionsanlagen mit wandernden Kokillenbändern sind im „Handbook of Continuous Casting" von E. Herrmann, 1980, S. 65 bis 85 ersichtlich. Bestehende Anlagen arbeiten mit Bändern, welche eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5mm oder mehr 'ufweisen. Im

allgemeinen bestehen die Bänder aus Stahl, aber auch die Verwendung von anderen Materialien ist beki int.

Obschon Gießvorrichtungen mit wandernden Kokillenbändern seit Jahrzehnten bekannt sind und die betreffenden Gießverfahren vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet vorteilhaft erscheinen, haben sie sich hauptsächlich wegen der

nachstehend beschriebenen Schwierigkeiten ι och nicht allgemein durchsetzen können.

Üblicherweise werden sogenannte Seitendämme eingesetzt, welche mit den Kokillenbändern mitlaufen, um die Gießkammer

seitlich abzudichten. Es werden auch stationäre Seitendämme benutzt. Dementsprechend sind die Kokillenbänder einiges breiter als die Gießkammer, damit mittels eines zwischen den Randpartien der Bänder beidseitig angeordneten Seitendammes die erforderliche Abdichtung der Gießkammer gewährleistet werden kann.

Trotz einer intensiven Kühlung des Bandes während des Durchlaufens der Gießkammer tritt im Kokillenband bei dessen Berührung mit dem Gießgut eine beachtliche Temperaturerhöhung ein. Besonders kritische Verhältnisse treten am Eintritt in die Gießkammer, beim ersten Kontakt zwischen Band und der aus der Gießdüse austretenden Schmelze auf, da an dieser Stelle ein

äußerst schroffer Temperatursprung im Band stattfindet. Hier erreicht das Band normalerweise die höchste Temperatur. (Siehe .Stahl und Eisen", Nr. 11,1986, S. 635, Abb. 8). Der erhitzte Teil des Bandes erfährt naturgemäß eine Volumenvergrößerung und hat deshalb die Tendenz, sich in allen drei Dimensionen zu dehnen. Während einer Zunahme der Dicke des Bandes nichts entgegensteht, verhindern die beidseitigen kalten Ränder und der vor dem Kontakt mit der Schmelze noch kalte Bandquerschnitt eine freie Ausdehnung des Bandes in der Bandebene.

Die natürliche Reaktion im Band äußert sich durch das Auftreten von Beulen und Wellen, vom Eintritt in die Gießkammer bis weit

in den Gießraum hinein.

Dies hat offensichtlich eine zeitlich und örtlich schwankende Wärmeabfuhr vom Gießgut an das Kokillenband zur Folge, wenn

immer das Band sich vom Gießgut löst oder dieses wiederum berührt. Dieses Phänomen ist häufig die Ursache einer ungleichmäßigen Dicke des Gießgutes sowie von schädlichen Temperatursenken, welche Risse und lokale Strukturfehler hervorrufen.

Das Werfen eines Bandes erschwert die Abdichtung der Gießkammer im Bereich von Seitendamm und Gießdüse. Diese Probleme haben oft fer lerhaft as Gußmaterial zur Folge und sind Grund für eine ernsthafte Beeinträchtigung des Gießprozesses. Die Probleme wachser, beträchtlich mit zunehmender Breite des gegossenen Materials. Große Schwierigkeiten entstehen insbesondere beim Gießen von Stahl. Bisher konnte den bestohenden Problemen nur bedingt

begegnet werden durch ein relativ starkes Spannen der Bänder und/oder durch das Auftragen einer wärmeisolierenden Schicht auf die mit dem Gießgut in Berührung kommende Seite des Kokillenbandes (U. S. Pat. Nr. 3,871,905) und/oder durch Vorwärmen der K.okilienbänder vor deren Eintritt in die Gießzone (U.S. Pat. 3,937,220, No.4,002,197 und No.4,537,243). Obwohl die erwähnten Maßnahmen dazu beitragen, die durch Wärmespannungen im Band verursachten Deformationen zu verringern, kar η damit ein in der Gießzone auftretendes Werfen und Verziehen nur zum Teil verhindert werden.

Um eine unzulässige Dehnung während des Betriebes zu vermeiden, darf ein Band nur so stark gespannt werden, daß die darin

auftretenden Spannungen beim Umlaufen über die Umlenkrollen vor und nach dem Gießraum die Elastizitätsgrenze nicht überschreiten. Sich wiederholende, 'ie Elastizitätsgrenze überschreitende Spannungen würden eine Verlängerung des Bandes bewirken, wodurch es schon nach ku 'er Zeit unbrauchbar wäre.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Stranggießvorrichtung mit mindestens einem wandernden Kokillenband zur Anwendung zu bringen mit dem eine verbesserte Prod iktionskontinuität erzielt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Stranggießanlage mit mindestens einem wandernden Kokillenband für die Herstellung von Metallbändern und -strängen zu schaffen mit denen es gewährleistet ist, daß das Band beim Durchlaufen der Gießkammer in der erforderlichen Form gehalten wird, ein Verziehen und Werfen ausgeschlossen und damit die bisherigen Nachteile des Gießverfahrens zu eliminieren sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Kokillenbänder mit offenen Enden und von beliebiger Länge zur Anwendung gelangen, wobei ein Band einer Spannkraft ausgesetzt wird, welche in Bewegungsrichtung des Bandes wirkt und

eine die Elastizitätsgrenze des Bandes überschreitende Spannung hervorruft, wenn dieses in der Gießkammer erhitzt wird, wodurch das Band in dem Maße gereckt wird, daß der durch die Erwärmung des Bandes entstehenden

Querschnittsvergrößerung eine entsprechende Querscr nittsverminderung entgegenwirkt, so daß das Entstehen von

unzulässigen Beulen und/oder Wellen auf dem Band während des Durchlaufens des Gießraumes verhindert wird.

Da in einem Band geringe Wärmespannungen auftreten dürfen, ohne daß ein Werfen stattfindet, kann die Querschnittsabnahme

etwas geringer sein als die Zunahme infolge der Wärmedehnung.

Durch entsprechende Ausbildung der Bandkühlung kann auf bekannte Art dafür gesorgt werden, daß die Bandtemperatur

während des Durchlaufens der Gießstrecke innerhalb zulässiger Grenzen liegt. Mit einem entsprechend leistungsfähigen

Kühlsystem ist es auch möglich, nackte, d. h. unbeschichtete Bänder zu benutzen. Falls aus einem bestimmten Grunde

erforderlich, kann ein Band vor dem Eintritt in die Gießkammer jedoch auf bekannte Art mit einer permanenten oder in der

Gießkammer abbaubaren Trenn- und/oder Isolierschicht versehen werden. Es ist im Sinne der Erfindung, daß die Geschwindigkeit des Kokillenbandes nach Erkalten desselben nach dem Austritt aus der Gießkammer größer ist als die Geschwindigkeit des Kokillenbandes am Eintritt in die Gießkammer, und ausgestaltend die Geschwindigkeit des Kokillenbandes nach Erkalten desselben nach dem Austritt aus der Gießkammer um 0,1 bis 2% größer ist

als auf der Eintrittsseite.

Sinnvoll ausgebildet ist die Erfindung, wenn die Geschwindigkeit des Kokillenbandes vor und nach der Gießkammer gemessen

wird, und daß das Geschwindigkeitsverhältnis auf einen bestimmten Wert geregelt wird.

Eine Ausbildung ist es, wenn erfindungsgemäß das Kokillenband nach Verlassen des Gießraumes gestreckt wird, so daß darin

noch vorhandene Restspannungen vermindert oder gänzlich beseitigt werden.

Um die erforderliche Spannkraft im Band und damit die notwendige Bandspannung innerhalb der Gießkammer zu erzeugen,

kann eine entsprechend gesteuerte Bandbremse vor dem Eintritt und ein entsprechend konstruierter Bandantrieb nach dem

Austritt der Gießkammer vorgesehen werden. Als Folge der Reckung des Bandes in der Gießkammer kennzeichnet sich das Verfahren im weiteren dadurch, daß gleichzeitig

auch eine entsprechende Erhöhung der Bandgeschwindigkeit eintritt.

Es erweist sich nun als vorteilhaft, nicht die Spannung des Bandes, sondern die Bandgeschwindigkeit vor dem Ein- und nach dem Auslauf der Gießkammer in einem bestimmten Verhältnis zueinander zu halten. Dies kann auf verschiedene Arten ge chehen. Damit kann eine konstante, bestimmte und kontrollierbare Reckung des Bandes erreicht werden. Die Bandspannung, nd die Dehnung passen sich dabei dem vorhandenen Verhältnis zwischen der Bandgeschwindigkeit am Eintritt und jener am Austritt

der Gießkammer an.

Die Geschwindigkeitszunahme aufgrund einer Verlängerung des Bandes richtet sich dabei nach der auftretenden Bandtemperatur, dem allfälligen Spannungsprofil über die Breite des Bandes vor dem Eintritt in die Gießkammer und nach den

im Band zulässigen Wärmespannungen. Letztere sind abhängig vom Breitenverhältnis zwischen Band und Gießkammer, der vorliegenden Banddicke, den physikalischen Eigenschaften des Bandmaterials, der Art und Weise der Bandabstützung sowie dem metallostatischen Druck in der Gießkammer. Die diesbezüglichen Werte bestimmen die Zunahme der Bandgeschwindigkeit zwischen dem Eintritt in die Gießkammer und dem Austritt aus derselben. Es zeigt sich, daß je nach den vorliegenden

Verhältnissen die erforderliche, minimale Geschwindigkeitszunahme, bezogen auf das nach dem Austritt aus der Gießzone

erkaltete Band, zwischen 0,1 und 2% liegen muß, um ein Werfen des Bandes zu verhindern.

Der Antrieb der Gießmaschine kann entweder für ein fest vorgegebenes Verhältnis der Geschwindigkeiten des Bandes vor dem Eintritt und nach dem Ausgang der Gießkammer ausgelegt sein oder die Regelung der Geschwindigkeiten kann analog oder

digital erfolgen, beispielsweise mittels Computer, so daß deren Verhältnis angepaßt werden kann, wenn andere Umstände eintreten und dies erfordern sollten. Die Bandgeschwindigkeit wird dann laufend vor und nach der Gießkammer gemessen und die Resultate von einem Regelgerät verarbeitet, um das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis beizubehalten.

Ein offenes Band muß lang genug sein, um einen ununterbrochenen Betrieb bei einer festgelegten Gießgeschwindigkeit und

während einer bestimmten Zeitdauer zu gewährleisten. Vorteilhafterweise wird daher das Band von einem Bund ablaufen, um wieder aufgewickelt zu werden nachdem es die Gießmaschine durchlaufen und in der beschriebenen Art als Kokillenwand gedient hat.

Eine erfindungsgemäße Maschine mit wandernden Kokillenbändern für das kontinuierliche Gießen von Metallbändern oder

-strängen ist somit dadurch gekennzeichnet, daß gewickelte Bänder beliebiger Länge benutzt werden, wobei jedes Band vor dem

Eintreten in die Gießkammer von einem Bund abgewickelt und nach Durchlaufen der Gießkammer wieder aufgewickelt wird,

wobei eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, durch welche das Band einer Spannkraft ausgesetzt wird, welche in

Bewegungsrichtung des Bandes wirkt und eine die Elastizitätsgrenze des Bandes überschreitende Spannung hervorruft, wenn

dieses in der Gießkammer erhitzt wird, wodurch das Band in dem Maße gereckt wird, daß der durch die Erwärmung des Bandes entstehenden Querschnittsvergrößerung eine entsprechende Querschnittsverminderung entgegenwirkt, so daß das Entstehen von unzulässigen Beulen und/oder Wellen auf dem Band während des Durchlaufens des Gießraumes verhindert wird.

Ausgeführt ist die Erfindung, wenn die Dicke eines Kokillenbandes 0,1 bis 0,3mm beträgt, wobei der Abstand zwischen

benachbarten Abstützungen eines Kokillenbandes in der Gießkammer das hundert bis zweihundertfünfzigfache der Banddicke beträgt. Eine Ausführungsform der Erfindung ist es, daß im Anschluß an den Gießkammeraustritt eine oder mehrere Rollen angebracht sind, die das Kokillenband klemmen und/oder von diesem teilweise umschlungen werden, währenddem sie frei drehbar oder angetrieben oder gebremst sind, um Kräfte auf das Band zu übertragen.

Ausgebildet ist die Erfindung, wenn vor dem Gießkammereintritt eine oder mehrere Rollen angebracht sind, die das Kokillenband klemmen und/oder von diesem teilweise umschlungen werden, währenddem sie frei drehbar oder angetrieben

oder gebremst sind, um Kräfte auf das Band zu übertragen, und weiterbildend das Kokillenband vor und/oder nach der

Gießkammer reibend über oder durch ein oder mehrere nicht oder in bezug auf die Bandgeschwindigkeit langsamer rotierende Führungselemente geführt ist.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles, das zwei Bänder aufweist, näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Gießmaschine in der Vorderansicht, Fig. 2: die Gießmaschine in der Seitenansicht.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Gießmaschine mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten Bändern und senkrecht nach unten

laufender Gießrichtung. Wandernde oder stationäre Seitendämme können verwendet werden.

Die Schmelze 10 wird in bekannter Art mittels einer Rinne 11 vomOfen in den Gießtrog 12 geführt und fließt durch die Gießdüse

13 in die Gießkammer 14, welche durch die einander gegenüberstehenden Kokillenbänder 15; 16 und beidseitig zwischen diesen angeordneten Seitendämmen 17; 18 (Fig. 2) gebildet wird. Die schematisch angedeuteten Kühler 19; 20 kühlen in bekannter Art die Außenseite der Bänder. Mittels eines regelbaren Antriebes werden nun die beiden Haspelwellen 21,22 mit den Bunden 23, 24 angetrieben unter gleichzeitiger, angemessener und geregelter Bremsung der Abhaspei 25,26 mit den Bunden 27,28, wodurch die Bänder 15; 16 der erforderlichen Spannkraft ausgesotzt werden, um den erwünschten Reckgrad beim Durchlaufen des Gießraumes 14 zu schaffen. Dar gegossene Strang oder das im Beispiel gezeigte gegossene Band 34 wird durch die beiden Walzen 29,30 geklemmt und der Gießgeschwindigkeit entsprechend aus der Gießkammer geführt.

Die Gießgeschwindigkeit, welche praktisch der Bandgeschwindigkeit entspricht, kann durch den Antrieb der Haspelwellen 21; 22 den Umständen entsprechend derart geregelt werden, daß im Kokillenband eine bestimmte Spannkraft herrscht, welche die erforderliche Reckung des Bandes erwirkt. Regelsignale werden an den Antrieb der Haspel 21,22 gesandt für die kontinuierliche Regelung der gewünschten Bandgeschwindigkeit nach dem Austritt aus der Gießkammer und an die Haspel 25,26 für die Regelung der Bandgeschwindigkeit vor dem Eintritt in die Gießkammer, wobei die Differenz zwischen der Geschwindigkeit am Eintritt in die Gießkammer 14 und der Geschwindigkeit am Austritt aus der Gießkammer 14 so reguliert wird, daß die gewünschte Reckung des Kokillenbandes 15,16 erzielt wird.

Um die Haspelwellen 21; 22 von großen Kräften zu entlasten, können die nach dem Austritt aus der Gießkammer 14 angeordneten Rollen 31; 32 auch angetrieben sein und/oder es können weitere, wie in Fig. 1 beispielsweise gezeigt, zwischen der Haspelwelle 21 und der Rolle 32 bzw. zwischen der Haspelwelle 22 und der Rolle 33 angeordnete, vom Band teilweise umschlungene und/oder auch das Kokillenband 15; 16 klemmende, angetriebene oder, wenn nur eine Umlenkung des Bandes erforderlich ist, auch frei rotierende Rollen 39; 40 vorgesehen werden. Ebenso können die vor der Gießkammer 14 angeordneten Rollen 35; 36 auch gebremst sein und/oder die Haspelwellen 25; 26 können durch zusätzliche, in der Fig. 1 beispielsweise gezeigte, zwischen der Haspelwalle 25 und der Rolle 35 bzw. zwischen der Haspelwelle 26 und der Rolle 36 angeordnete, gebremste Rollen 37; 38 oder mittels in Fig. 1 nicht gezeigten Bandbremsen beliebiger Bauart vor dem Eintritt in die Gießkammer

14 entlastet werden.

Anordnung, Anzahl und Durchmesser der in Fig. 1 dargestellten Walze 37,38,39,40 können der erforderlichen Zugspannung im Kokillenband den Antriebsverhältnissen und der Gießrichtung angepaßt werden. Zudem können diese oder andere Walzen

und/oder andere Elemente, über oder durch welche das Band gleitend geführt wird, vorgesehen werden, um vorhandene

Eigenspannungen im Band abzubauen. Es ist auch möglich, das Kokillenband 15,16 außerhalb der Gießmaschine auf bekannte Art zu behandeln, um vorhandene Eigenspannungen zu entfernen. Nachdem die verfügbare Länge des Kokillenbandes 15,16 voll benutzt worden ist, werden die Bunde 23,24 entfernt und auf die Haspelwellen 25,26 gesetzt. Die Gießmaschine ist für die Wiederaufnahme des Betriebes bereit, nachdem die Kokillenbänder 15,

16 wieder durch die Maschine geführt und an den Haspelwellen 21,22 befestigt sind.

Eine Alternative zum Auswechseln der Bunde besteht darin, daß die Drehrichtung der Haspelwellen 21,22,25,26 umgekehrt

wird, um die Bänder auf die Haspelwellen 25,26 zurückzuwickeln.

Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Prinzip der Reckung des Kokillenbandes 15; 16 während dessen Erwärmung in der Gießkammer 14 bei vertika'jr, horizontaler oder jeder anderen Gießrichtung angewandt werden. Ebenso erstreckt sich die Er ilndung auch auf Gießverfahren und Vorrichtungen mit nur einem Gießband. Beispielsweise kann die Schmelze bei horizontaler Gießrichtung in bekannter Weise auf die obere Seite des Kokillenbandes in entsprechender Menge

gegossen werden, um die erwünschte Banddicke zu erhalten.

Es ist allgemein erforderlich, ein Band im Bereich der Gießkammer 14 rückseitig abzustützen, um eine unzulässige Durchbiegung

des Kokillenbandes info'qe des metallostatischen Druckes oder des Gewichts des Gießgutes zu verhindern. Indessen muß die

Rückseite des Bandes ständig in Kontakt mit fließendem Kühlmittel sein, um örtliche Überhitzungen zu vermeiden. Es ist üblich

den Abstand der benachbarten Stützpunkte zu der Banddicke in Beziehung zu bringen, wobei bei bestehenden Anlagen ein

Abstand vorgesehen wird, welcher dem 30 bis 50fachen der Banddicko entspricht. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung kann

der relative Abstand infolge der bedeutend höheren Bandspannung wesentlich größer sein und kann je nach der Belastung des

Kokillenbandes 15; 16 durch das Gießgut das 100 bis 250fache der Banddicke betragen. Damit ist es möglich, daß bei gleichem Abstand der Stützpunkte wie in bestehenden Anlagen, Bänder mit einer Dicke von 0,1 bis 0,3 mm verwendet werden können,

ohne daß eine unzulässige Durchbiegung des Bandes entsteht.

Naturgemäß wird der Querschnitt eines Kokillenbandes 15; 16 bei jedem Durchlauf durch den Gießraum infolge der Reckung

etwas kleiner, wobei die jeweilige Reduktion der Bandbreite bestimmt, wie viele Male das Band verwendet werden kann, bis es unbrauchbar wird.

Das folgende Rechnungsbeispiel ilustriert nun die Verhältnisse beim Gießen eines Aluminiumbandes in einer Gießvorrichtung

mit zwei Kokillenbändern aus Stahl und den angeführten Werten:

Dicke des gegossenen Aluminiumbandes a = 20 mm BreitedesAluminiumbandes b = 1000mm Gießgeschwindigkeit v = 6m/min

maximale Breite eines neuen Kokillenbandes B₁ = I 200 mm

minimal zulässige Breite eines benutzten Bandes B₂ = 1080 mm

Dicke eines Kokillenbandes c = 0,2 mm Bandtemperatur vor dem Eintritt in die Gießkammer T, = 40 °C

max. Temperatur der Bänder in der Gießkammer T₂ = 160°C

Zunahme der Temperatur AT=120°C

linearerWärmeausdehnungskoeffizient a = 11,10~^e(^oC)~¹

max. Außendurchmesser eines vollen Bundes D = 1 500 mm

Durchmesser der Haspelwellen d = 400 mm Weitere Bezeichnungen für die folgenden Betrachtungen:

ν Gießgeschwindigkeit

ν ι Bandgeschwindigkeit vor dem Eintritt in die Gießkammer

V₂ Bandgeschwindigkeit nach der Erwärmung in der Gießkammer A) Fläche des Bandquerschnitts vor dem Eintritt in die Gießkammer A₂ Fläche des Bandquerschnitts nach der Erwärmung in der Gießkammer Vi Volumenelement des Bandes vor dem Eintritt in die Gießkammer V₂ Volumenelement des Bandes nach der Erwärmung in der Gießkammer AV Volumenzunahme eines Bandelementes infolge der Erwärmung in der Gießkammer

ΔΒ Reduktion der Bandbreite infolge eines Durchlaufs durch die Gießkammer

Eine Zunahme der Bandtemperatur von ΔΤ in der Gießkammer 14 ergibt für ein Bandelement eine Volumenzunahme von näherungsweise

Δν = 3·α·ΔΤ·ν, Soll eine Zunahme der Querschnittsfläche verhindert werden, d. h. A₂ = A₁, so fordert die Kontinuitätsbedingung, daß

V₁V₂ = V₂V₁, woraus folgt:

V₂ V₁ · (1 + 3 · α · ΔΤ) ., . ._.

V₂ = ν, · —±- = v, · —1-!— = V₁ · (1 + 3 · α · ΔΤ)

V₁ V₁

und mit den gegebenen Zahlenwerten:

V₂ = V₁(I +3-11 -ΙΟ"⁸· 120) = 1.0040 V₁

Dio3 bedeutet, daß die Bandgeschwindigkeit in der Gießkammer 14 um 0,40% θ höht werden muß, um eine Zunahme der Querschnittsfläche zu verhindern. Praktisch genügt jedoch eine Geschwindigkeit zunähme von 0,38%, da das Kokillenband 15, 16 geringe Wärmespannungen schadlos ertragen kann.

Wie vorgängig festgestellt, weist die Breite des Kokillenbandes 15,16 nach jedem Durchlauf durch die Gießkammer 14 infolge der Reckung eine Abnahme auf. Im vorliegenden Beispiel beträgt diese angenähert:

ΔΒ = ΔΤ · α · B · -^- = 120 · 11 · 10"^e 1200 · 0,95 = 1,5mm

Mit einer maximalen und einer minimalen Bandbreite von B₁ = 1200mm bzw. B₂= 1080mm kann das Band

1200 - 1080 _ΟΛ ,

η = — = 80mal

1,5

gebraucht werden. Die Banddicke reduziert sich dabei um etwa 10% auf 0,18mm.

Bei einer Gießgeschwindigkeit von ν = 6m/min und einem Durchmesser von D = 1500mm für einen vollen Bund, was einem Vorrat von 8200m Bandlänge entspricht, kann die Anlage kontinuierlich während 22,8 Stunden betrioben werden. Bei voller Auslastung entspricht dies im vorliegenden Fall einer Produktion von 440 Tonnen pro Tag.

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Gießen eines Metallbandos oder-stranges mittels einer Stranggießvorrichtung mit mindestens einem mit dem Gießgut wandernden Kokillenband, dadurch gekennzeichnet, daß Kokillenbänder (15,16) mit offenen Enden und von beliebiger Länge zur Anwendung gelangen, wobei ein Band einer dpannkraft ausgesetzt wird, weiche in Bewegungsrichtung des Bandes wirkt und eine die Elastizitätsgrenze des Bandes übersci reitende Spannung hervorruft wenn dieses in der Gießkammer (14) erhitzt wird, wodurch das Ban.1 indem Maße gereckt wird, daß der durch die Erwärmung des Bandes entstehenden Querschnittsvergrößerung eine entsprechende Querschnittsverminderung entgegenwirkt, so daß das Entstehen von unzulässigen Beulen und/oder Wellen auf dem Band während des Durchlaufens des Gießraumes verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Kokillenbandes (15,16) nach Erkalten desselben nach dem Austritt aus der Gießkammer (14) größer ist als die Geschwindigkeit des Kokillenbandes (15; 16) zum Eintritt in die Gießkammer (14).

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Kokillenbandes (15,16) nach Erkalten desselben nach dem Austritt aus der Gießkammer (14) um 0,1 bis 2 % größer ist als auf der Eintrittsseite.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Kokillenbandes (15; 16) vcr und nach der Gießkammer (14) gemessen wird, und daß das Geschwindigkeitsverhältnis auf einen bestimmten Wert geregelt wird.

5. Verfahr? ι nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kokillenband (1 "i, 16) nach Verlassen des Gießraumes (14) gestreckt wird, so daß darin noch vorhandene Restspannungen vermindert oder gänzlich beseitigt werden.

6. Stranggießvorrichtung mit wandernden Kokillenbändern zum kontinuierlichen Gießen von Metallbändern oder-strängen, dadurch gekennzeichnet, daß gewickelte Kokillenbänder (15,16) beliebiger Länge vorgesehen sind, wobei jedes Kokillenband (15,16) vor dem Eintreten in die Gießkammer (14) von einem Bund (27; 28) abgewickelt und nach Durchlaufen der Gießkammer (14) wieder aufgewickelt wird, wobei eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, durch welche das Kokillenband (15; 16) einer Spannkraft ausgesetzt wird, welche in Bewegungsrichtung des Kokillenbandes (15; 16) wirkt und eine die Elastizitätsgrenze des Bandes überschreitende Spannung hervorruft, wenn dieses in derGießkammer(14) erhitzt wird, wodurch das Kokillenband (15; 16) in dem Maße gereckt wird, daß der durch die Erwärmung des Kokillenbandes (15; 16) entstehenden Querschnittsvergrößerung eine entsprechende Querschnittsverminderung entgegenwirkt, so daß aas Entstehen von unzulässigen Beulen und/oder Wellen auf dem Band während des Durchlaufens des Gießraumes verhindert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke eines Kokillenbandes (15; 16) 0,1 bis 0,3mm beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Abstützungen eines Kokillenbandes (15; 16) in der Gießkammer (14) das hundert bis zweihundertfünfzigfache der Banddicke beträgt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Gießkammeraustritt eine oder mehrere Rollen (31; 39; 32; 40) angebracht sind, die das Kokillenband (15; 16) klemmen und/oder von diesem teilweise umschlungen werden, währenddem sie frei drehbar oder angetrieben oder gebremst sind, um Kräfte auf das Kokillenband (15; 16) zu übertragen.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Gießkammer (14) eine Bandbremse beliebiger Bauart angebracht ist.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gießkammereintritt eine oder mehrere Rollen (35; 37; 36; 38) angebracht sind, die das Kokillenband (15; 16) klemmen und/oder von diesem teilweise umschlungen werden, währenddem sie frei drehbar oder angetrieben oder gebremst sind, um Kräfte auf das Band zu übertragen.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kokillenband (15, 16) vor und/oder nach der Gießkammer (14) reibend über oder durch ein oder mehrere nicht oder in bezug auf die Bandgeschwindigkeit langsamer rotierende Führungselemente geführt ist.

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